[發(fā)明專利]一種晶須改性碳/碳復(fù)合材料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410817000.0
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN104446589A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張福勤;夏莉紅;鄭吉祥;王星星
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: C04B35/83
• 分類號: C04B35/83;C04B35/81;C04B35/622
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 顏勇

1.一種晶須改性碳/碳復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括下述步驟：

步驟一

將CaSiO₃晶須均勻散布在每層碳纖維網(wǎng)胎的表面，得到帶有CaSiO₃晶須的碳纖維網(wǎng)胎層；然后將所得帶有CaSiO₃晶須的碳纖維網(wǎng)胎層逐層疊鋪后編織，得到碳纖維預(yù)制體；

步驟二

在以碳源氣體和稀釋氣體組成的氣氛下，對步驟一所得碳纖維預(yù)制體進(jìn)行化學(xué)氣相滲透處理(CVI)；得到得到含有熱解碳的碳纖維坯體；所述化學(xué)氣相滲透處理的溫度為980～1000℃；

步驟三

在保護(hù)氣氛下，對步驟二所得含有熱解碳的碳纖維坯體進(jìn)行石墨化處理，得到晶須改性碳/碳復(fù)合材料；所述石墨化處理的溫度為2300～2400℃。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶須改性碳/碳復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟一中所述CaSiO₃晶須的直徑為10～20μm、長度為100～200μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶須改性碳/碳復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟一中，將15～20層帶有CaSiO₃晶須的碳纖維網(wǎng)胎層逐層疊鋪后編織，得到碳纖維預(yù)制體；所述碳纖維預(yù)制體的密度為0.2～0.3g/cm³。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶須改性碳/碳復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：所述碳纖維預(yù)制體中，CaSiO₃晶須的質(zhì)量百分含量為6～8％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶須改性碳/碳復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：化學(xué)氣相滲透處理時(shí)，所用碳源氣體選自丙烯、甲烷中的一種；所用稀釋氣體選自氮?dú)狻錃庵械囊环N；化學(xué)氣相滲透處理的工藝參數(shù)為：溫度為980～1000℃、壓力為10～12kPa；碳源氣體的流量為2.0～3.0L/min、稀釋氣體的流量為3～4.5L/min；時(shí)間為80～100小時(shí)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶須改性碳/碳復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：所述石墨化處理是：

在保護(hù)氣氛下，先以750-1200℃/h的升溫速率從室溫升溫至1800℃，然后以180～200℃/h升溫至2000℃，再按130～150℃/h升溫至2300～2400℃，保溫1～2h，然后隨爐冷卻至室溫，得到晶須改性碳/碳復(fù)合材料。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的一種晶須改性碳/碳復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：所制備的晶須改性碳/碳復(fù)合材料的石墨化度大于等于47.6％，熱導(dǎo)率大于等于91.8W/m·K，電阻率小于等于20.7μΩ·m。